BE1002457A6 - Procede et dispositif de fabrication d'une bande d'acier revetue par evaporation sous vide. - Google Patents

Abstract

On préchauffe la bande jusqu'à une température supérieure à 300 degrés C et on expose au moins une face de cette bande à une vapeur métallique afin de déposer un revêtement de métal sur cette face. On chauffe ensuite la bande d'acier revêtue à une température supérieure à la température de recristallisation de l'acier, on maintient la bande revêtue à cette température pendant un temps suffisant pour assurer la diffusion au moins partielle du métal dans la surface de la bande d'acier, puis on refroidit rapidement la bande d'acier revêtue. Le métal de revêtement est de préférence un alliage nickel-chrome. Le dispositif comporte des évaporateurs d'un type particulier disposés le long de la trajectoire horizontale de la bande.

Description

  Procédé et dispositif de fabrication d'une bande d'acier revêtue par évaporation-sous vide.

  
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une bande d'acier revêtue par évaporation sous vide. Elle vise en particulier la fabrication d'une bande mince en acier doux, laminée à froid, revêtue sur ses deux faces d'une fine couche d'un alliage nickel-chrome. L'invention englobe également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.

  
Il est bien connu que les aciers inoxydables présentent diverses caractéristiques intéressantes, parmi lesquelles la résistance à la corrosion, notamment atmosphérique, est particulièrement appréciée. Cette propriété est dès lors à la base de nombreuses applications de

  
ce type d'aciers, entre autres dans l'industrie du bâtiment et dans la construction d'appareils tels que les appareils électro-ménagers.

  
On sait par ailleurs que la corrosion d'un objet métallique est essentiellement un phénomène de surface. IL n'est dès lors pas toujours nécessaire que cet objet métallique présente une résistance élevée à la corrosion dans tout son volume. Cette cond,ition, associée

  
à l'inconvénient économique que les aciers inoxydables sont des matériaux très coûteux, a pour conséquence que l'utilisation de ces matériaux est relativement limitée et est de préférence réservée à des applications spécifiques. 

  
La présente invention a pour objet de proposer un procédé permettant de remédier aux inconvénients précités, en procurant un matériau nettement moins coûteux que Les aciers inoxydables, mais présentant des propriétés comparables de résistance à la corrosion par les milieux usuels.

  
Conformément à N'invention, un procédé de fabrication d'une bande d'acier dans lequel la bande est pourvue d'un revêtement par évaporation sous vide, est caractérisé en ce que l'on préchauffe ladite bande jusqu'à une température supérieure. à 300 [deg.]C, en ce que l'on expose au moins une face de ladite bande à une vapeur métallique, afin de déposer un revêtement dudit métal sur ladite face, en ce que l'on chauffe ladite bande d'acier revêtue à une température supérieure à la température de recristallisation dudit acier, en ce que l'on maintient la bande revêtue, à cette température pendant un temps suffisant pour assurer la diffusion au moins partielle dudit métal dans la surface de la bande d'acier et en ce que l'on refroidit rapidement Ladite bande d'acier revêtue.

  
Selon une variante particulière du procédé de l'invention, l'opération de préchauffage de la bande d'acier est effectuée sous une atmosphère

  
 <EMI ID=1.1> 

  
Selon une autre variante du procédé de l'invention, on dépose sur ladite bande d'acier un alliage nickel-chrome, en une couche de 5 à 50

  
 <EMI ID=2.1> 

  
mélange de vapeurs provenant d'une source de nickel et d'une source de chrome distinctes.

  
Dans le cadre de cette variante, on règle séparément la température de chaque source de vapeur métallique afin de faire varier la composition du mélange de vapeurs métalliques résultant en fonction de la composition du revêtement à déposer sur ladite bande d'acier.

  
Egalement selon l'invention, l'opération de chauffage et de maintien de la bande revêtue est effectuée sous une atmosphère protectrice,  <EMI ID=3.1> 

  
Egalement selon l'invention, on peut opérer le refroidissement rapide de la bande revêtue par tout moyen de refroidissement qui n'altère pas la planéité et l'état de surface de cette bande. A cet égard, il a été trouvé avantageux d'opérer ce refroidissement au moyen de jets de gaz  dirigés vers la surface de La bande revêtue.

  
Le procédé de l'invention s'applique de préférence en continu, à des bandes minces'laminées à froid, à faible ou très faible teneur en carbone. Il'permet aussi de fabriquer des bandes ou des tôles ayant en surface les propriétés de l'acier inoxydable, et en particulier sa résistance à la corrosion atmosphérique. Un intérêt majeur du procédé de l'invention réside dans le fait que toutes les étapes de la fabrication sont effectuées en une seule opération continue.

  
Dans un autre de ses aspects, la présente invention porte sur un dispositif de fabrication d'une bande d'acier revêtue par évaporation , sous vide, faisant application du procédé qui vient d'être décrit.

  
Les éléments essentiels du dispositif de l'invention sont :
(a) un four de préchauffage, dont la fonction est double :

  
1. chauffer la bande à la température optimale pour le dépôt du

  
revêtement désiré;

  
2. améliorer la planéité de la bande qui, à l'état laminé à

  
froid, peut être médiocre;
(b) une installation de recouvrement, destinée à opérer simultanément le revêtement d'une ou des deux faces de la bande par évaporation sous vide, et le chauffage de celle-ci;
(c) un four de chauffage et de maintien, où la bande revêtue est chauffée, et maintenue pendant le temps nécessaire, à une température suffisante pour assurer la recristallisation de l'cier et la diffusion du revêtement dans la surface de la bande d'acier;
(d) une installation de refroidissement rapide de la bande d'acier revêtue. 

  
Le four de préchauffage est de préférence un four vertical, chauffé par des brûleurs, du type utilisé dans les lignes modernes de recuit continu; il contient avantageusement une atmosphère de N2 - H2 à haute teneur en hydrogène, afin d'éviter tout risque d'oxydation de la bande.

  
L'installation de-recouvrement et de chauffage de la bande, conforme à l'invention, comporte des rouleaux de renvoi à axe horizontal-définissant des trajectoires horizontales de .la bande; ces rouleaux de renvoi sont de préférence en nombre impair, de façon à établir un nombre pair de ces trajectoires horizontales.

  
De préférence, sous chacune de ces trajectoires sont disposés une pluralité d'évaporateurs qui se succèdent le long de ces trajectoires horizontales.

  
Suivant une réalisation particulière, un évaporateur est constitué par un creuset, de préférence en matériau réfractaire, qui contient le, métalou l'alliage à évaporer. La longueur active d'un évaporateur, orientée transversalement par rapport à la bande, est sensiblement égale à la largeur de la bande à revêtir; sa largeur, c'est-à-dire sa dimension dans le sens du déplacement de la bande, ainsi que sa profondeur, sont déterminées en fonction des conditions thermiques, électriques et mécaniques de l'opération.

  
Pour assurer l'évaporation du métal ou de l'alliage à déposer sur la bande, les évaporateurs sont munis de moyens de chauffage appropriés qui, dans le dispositif de l'invention, sont de préférence des moyens électriques. A cet égard, les évaporateurs peuvent d'ailleurs être chauffés individuellement ou par groupes quelconques, chaque évaporateur, respectivement chaque groupe d'évaporateurs pouvant dans ce cas être également pourvu de moyens de réglage adéquats permettant de faire varier séparément la température du métal ou de l'alliage contenu dans l'évaporateur, respectivement Le groupe d'évaporateurs correspondant. On peut ainsi modifier la proportion de chaque métal ou alliage dans le revêtement formé sur la bande d'acier. 

  
Enfin, toujours selon l'invention, il est prévu sous au moins une partie des évaporateurs un canal dans lequel circule un courant d'air  de refroidissement. De même, les évaporateurs peuvent être espacés latéralement, ce qui permet d'assurer un certain refroidissement des parois latérales des évaporateurs.

  
L'ensemble de cette ..installation de recouvrement et de chauffage est logé dans-une enceinte étanche équipée de sas d'entrée et de sortie de La bande et dans laquelle règne un vide approprié.

  
Le four de chauffage et de maintien à température peut également être un four d'un type connu en soi utilisé dans les lignes modernes de recuit continu. Il est également avantageux que ce four contienne une

  
 <EMI ID=4.1> 

  
L'installation-de refroidissement rapide de la bande d'acier revêtue, qui fait partie du dispositif de l'invention, est de préférence une installation de refroidissement au moyen de jets de gaz; cette installation peut cependant, sans sortir du cadre de l'invention, êtrede tout type permettant d'assurer un refroidissement rapide de la bande revêtue sans altérer sa planéité ou son état de surface.

  
Le dispositif de l'invention comprend encore des installations conventionnelles, telles que :
- une.section d'entrée comportant une ou plusieurs dérouleuses, une soudeuse un ou plusieurs appareils d'élimination des huiles de laminage et un accumulateur d'entrée;
- une section de sortie comportant des dispositifs de cisaillage, rebobinage, traitement de surface, ainsi qu'un accumulateur de sortie.

  
Le procédé et le dispositif de l'invention permettent de-fabriquer, dans des conditions très économiques, des bandes et des tôles très minces en acier à bas carbone, présentant des couches superficielles qui ont la composition d'un acier inoxydable. 

  
De tels produits sont intéressants pour L'industrie de l'emballage, du bâtiment ainsi que pour fabriquer la carrosserie d'appareils électro-ménagers. 

REVENDICATIONS

  
1. Procédé de fabrication d'une bande d'acier revêtue par évaporation sous vide, caractérisé en ce que L'on préchauffe ladite bande jusqu'à

  
 <EMI ID=5.1> 

  
revêtement dudit métal_sur ladite face,.en ce que l'on chauffe ladite bande d'acier revêtue à une température supérieure à La température de recristallisation de l'acier, en ce' que-L'on maintient La bande revêtue à cette température pendant un temps suffisant pour assurer. La diffusion au moins partielle dudit métal dans la surface de La bande d'acier et en ce que l'on refroidit ensuite rapidement ladite bande d'acier revêtue.

Claims (1)

1. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'opération de préchauffage de la bande est effectuée sous une atmosphère <EMI ID=6.1>

   3. Procédé suivant L'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on dépose sur ladite bande d'acier un alliage nickel-chrome en exposant au moins une face de ladite bande à un mélange de vapeurs provenant d'une source de nickel et d'une source de chrome distinctes.

   4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'on règle séparément la température de chaque source de vapeur métallique afin de faire varier la composition du mélange de vapeurs métalliques résultant en fonction de La composition du revêtement à déposer sur ladite bande d'acier.

   5. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que L'opération de chauffage et de maintien de la bande revêtue est effectuée sous une atmosphère protectrice telle qu'une

   <EMI ID=7.1> 6. Dispositif de fabrication d'une bande d'acier revêtue par évaporation sous vide, caractérisé en ce qu'il comporte :

   (a) un four de préchauffage de La bande jusqu'à une température appropriée pour le revêtement; (b) une installation de recouvrement par évaporation sous vide et de chauffage de la bande; (c) un four de chauffage et/ou de maintien de la bande revêtue; (d) une installation de refroidissement rapide de la bande revêtue.

   7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que l'installation de recouvrement et de chauffage de la bande comporte :

   (a) une enceinte étanche, équipée de sas d'entrée et de sortie de la bande; (b) des rouleaux de renvoi à axe horizontal, disposés à l'intérieur de ladite enceinte et y définissant des trajectoires horizontales de la bande; (c) une pluralité d'évaporateurs disposés sous lesdites trajectoires horizontales et se succédant le long de celles-ci; (d) des moyens de chauffage du métal, respectivement de l'alliage¯ contenu dans lesdits évaporateurs, individuellement ou en groupes quelconques, associés à des moyens de réglage de la température du métal, respectivement de l'alliage dans lesdits évaporateurs, respectivement lesdits groupes d'évaporateurs.

   8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits évaporateurs sont constitués par des creusets dont la longueur active est sensiblement égale à la largeur de la bande à revêtir, les autres dimensions des creusets, à savoir leur largeur et leur profondeur étant déterminées en fonction des conditions thermiques, électriques et mécaniques de l'opération.

   9. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 7 et 8, caractérisé en ce qu'il est prévu un canal de refroidissement disposé sous lesdits évaporateurs, et s'étendant éventuellement entre des évaporateurs voisins. 10. Dispositif suivant l'une ou L'autre des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que Le four de préchauffage, respectivement Le four de chauffage et de maintien contient une atmosphère protectrice telle

   <EMI ID=8.1>